Contribución de los componentes principales a la función: Proteoglucanos

La función del disco depende del mantenimiento de un equilibrio en el que la presión del agua está equilibrada con la presión de hinchamiento del disco. Esta presión depende de la concentración de los iones atraídos al disco por los proteoglucanos cargados negativamente y, por tanto, depende directamente de la concentración de proteoglucanos. Si aumenta la carga sobre el disco, la presión de agua aumenta y se altera el equilibrio. Para compensarlo, sale líquido del disco, lo que aumenta la concentración de proteoglucanos y la presión osmótica del disco. Tal expresión de líquido continúa hasta que se restablece el equilibrio o se retira la carga sobre el disco.
Los proteoglucanos también afectan al movimiento de los líquidos de otras maneras. Debido a su elevada concentración en el tejido, los espacios entre las cadenas son muy pequeños (0,003 a 0,004 m). El flujo de líquido a través de estos poros tan pequeños es muy lento por lo que, incluso ante una gran presión diferencial, la velocidad a la que se pierde el líquido y, por tanto, la velocidad de “aplastamiento” del disco, es lenta. Sin embargo, dado que los discos degenerados tienen menores concentraciones de proteoglucanos, el líquido puede fluir más rápido a través de la matriz. Esta puede ser la causa de que los discos degenerados pierdan altura con más rapidez que los normales. La carga y la elevada concentración de proteoglucanos controlan la entrada y el movimiento de otras sustancias disueltas en el disco. Las moléculas pequeñas (nutrientes como glucosa, oxígeno) pueden penetrar fácilmente en el disco y moverse a través de la matriz. Las sustancias químicas electropositivas y los iones, como Na+o Ca2+, están en concentraciones más altas en el disco cargado negativamente que en el líquido intersticial circundante. Las moléculas grandes, como la seroalbúmina o las nmunoglobulinas, son demasiado voluminosas para entrar en el disco, y sólo están presentes en concentraciones muy bajas. Los proteoglucanos pueden afectar también a la actividad y el metabolismo celulares. Los proteoglucanos pequeños, como el biglucano, se pueden unir a factores de crecimiento y a otros mediadores de la actividad celular, liberándolos cuando la matriz es degradada.